我國航空供氧防護裝備產業升級中的標準化研究

李藍天

（航宇救生裝備有限公司，中國航空救生研究所，襄陽 441003）

1 引言

我國航空工業標準化體系的建設，最早以前蘇聯標準為藍本。20世紀中葉，針對我國航空工業標準化體系建設落后的情況，航空航天相關部門參考前蘇聯航空工業標準，并得到政府部門的支持，從前蘇聯引進了飛機總體設計、航空供氧防護裝備和工藝裝備規格等標準資料。20世紀80年代，隨著中美政治關系的緩和，我國航空工業標準化建設的參考體系逐漸轉向西方。1980年10月，中國航空綜合技術研究所在兩國政府支持下，通過美國標準化協會順利引進超過43000多項飛機設計領域的全套美國軍用標準。作為全球航空工業標準化建設最先進和最完善的國家，美軍標的引進真正拉開了我國航空軍品研制生產標準化的序幕。我國航空供氧防護裝備的標準化建設也正是在這一階段取得了矚目的成果，期間共引進美國航空供氧防護軍用標準超過30項，涵蓋氧源標準、氧氣傳輸系統、呼吸設備、試驗等多個專業。直至今天，我國航空供氧防護裝備標準超過一半以上或參考、或部分采用、或直接翻譯自美國軍用標準。

航空供氧防護裝備是保證飛行員在飛機高空高速飛行過程中安全和正常工作，最大限度發揮人機功效的高科技產品，技術密集是供氧防護裝備的最大特點。2011年以來，隨著殲–20先進國產四代機的出現，新一代戰機對供氧防護裝備的技術要求也不斷提高。實際上，美軍F22飛機大面積停飛的原因就是其氧氣系統故障，后經相關部門研究，認為此次故障是由航空供氧防護裝備的部分產品研制標準缺失，以及原有標準落后于最新技術發展所導致的。原有標準已經難以適應最新供氧防護裝備的技術發展，若繼續采用原有標準將可能對戰機的性能及飛行員的生命安全造成嚴重威脅。針對該問題，本文將對航空供氧防護裝備產業升級的趨勢進行分析，同時針對中美俄三國在該領域的標準化建設進行對比研究，總結他們的差距和不足，并對我國航空供氧防護裝備產業的標準化建設提出相關建議。

2 航空供氧防護裝備產業升級的大趨勢

隨著先進四代機的出現，戰斗機的性能不斷提高，高空、高速、高過載的特點使得飛機對供氧防護裝備的技術要求也越來越高。高空低總壓、加壓抗過載已經成為供氧防護裝備產業新的技術發展趨勢。氧氣調節系統和氧源系統是航空供氧防護領域的核心設備，本文將通過分析這兩類核心系統的最新技術進展，說明我國供氧防護裝備產業升級的最新趨勢。

2.1 氧氣調節系統

氧氣調節器是氧氣系統的核心設備。據調查，我國現役飛機所使用的氧氣調節器均為機械式結構，其缺點是氧調器吸氣阻力大、調節精度低、體積大、質量大、維護不便。另外受結構限制，機械式氧氣調節器和抗荷調壓器無法實現供氧、代償、抗荷等功能的完全聯動。隨著自動控制技術、高精度傳感器技術和微型控制電機技術的發展狀況，電子式氧氣調節器已經成為氧氣調節系統的研發熱點。按照現有技術發展狀況，在2025年前，我國電子式氧調器將完全取代傳統機械式氧調器，成為氧氣調節系統升級的大趨勢。在此趨勢下，原有的航空航天工業標準HB 6504—1991《氧氣調節器通用規范》，以及其他相關標準已經難以適應電子式氧調器的技術要求，急需提出新的標準。

2.2 氧源系統

分子篩制氧是對氧源系統升級的最新趨勢，目前該技術已經配套多個先進型號戰機的氧氣系統，并能夠實現在飛機座艙高度8km以下不受時間限制地向飛行員供給混合氧。針對高度在8km以上，國內之前常用14.8MPa的氣態氧源，但隨著四代機的出現，飛機的機動能力大幅度提高，國際先進氧氣系統和國內研制的系列飛機氧氣系統采用20.6MPa的高壓氣態氧源，使可用氧氣貯量成倍增加。由于高壓氧氣開關是機載氧氣系統控制氧氣接通與斷開的重要配套成件，隨著其配套各種機型的氧氣系統，對高壓氧氣開關提出更高更新的要求。因此，原有的航空航天工業標準HB 7588—1998《氧氣開關通用規范》和國軍標GJB 308—1987 《12000～18000米高空加壓供氧防護裝備》等標準已經不適用于新型氧源系統，急需改進。

智能化、綜合化、模塊化、小型化是航空供氧防護裝備產業升級的大趨勢，原有的國軍標、航空航天工業標準和強制性國標等已經嚴重不適應技術的最新進展，甚至對航空供氧防護裝備的技術進步還有抑制作用。因此，在中國航空供氧防護裝備產業升級的大趨勢下，積極更新原有標準，加快制定適應最新供氧防護技術要求的新標準極為迫切。

3 中美俄航空供氧防護裝備產業標準化體系建設情況

3.1 美俄兩國航空供氧防護裝備產業標準化體系建設

美國航空航天工業協會是美國航空航天標準化建設的牽頭部門，目前擁有112個常規成員單位和174個聯絡成員單位，涵蓋了所有的商業、軍用和公務飛機、直升機、空間飛機制造等領域。美國AIA董事會于2003年成立了航空航天標準化未來工作組，全面審視航空航天標準化體系。在美國航空航天領域，航空供氧防護裝備標準化建設的重要性僅次于飛機總體和結構設計。

美國航空供氧防護裝備的標準主要由洛馬公司和波音公司牽頭制定。目前美國航空供氧防護裝備產業的軍用標準高達59項，包含氧源、呼吸設備、管路、試驗等專業，是航空供氧防護裝備產業全球最完善的行業標準，世界上絕大多數航空航天強國的供氧防護裝備行業標準均或多或少參考過美國軍用標準。美國在該領域之所以能夠取得如此先進的成果，很大程度歸功于其完善的行業標準，以及高效的標準化建設組織。

俄羅斯航空供氧防護裝備產業的標準建設資料較少，目前僅查到其在該領域的標準總共25項，其中大部分繼承于前蘇聯標準。

3.2 我國供氧防護裝備產業標準化體系建設

從時間上看，我國供氧防護裝備產業標準化體系建設在建國初期以前蘇聯標準為藍本。到20世紀80年代，隨著中美政治關系的緩和，我國航空供氧防護裝備產業標準化建設逐漸轉向西方，這期間我國引進美國航空供氧防護軍用標準共超過30項。

從標準制定機構上看，我國航空供氧防護裝備制造商數量眾多，且涉及各個不同的利益相關方，因此我國并沒有統一的航空供氧防護裝備產業標準綜合協調和戰略管理機構。由于歷史遺留問題，各制造商包括相關軍工單位在內的利益相關方各自為政，他們都曾制定過自己的企業標準，使得這一領域標準數目繁多，層次參差不齊，同時存在嚴重的重復問題，這對我國航空供氧防護裝備的產業升級起到了嚴重的負面作用。

4 中美俄航空供氧防護裝備標準及對比分析

由于國內外航空供氧防護裝備產業標準數目眾多，本節對具有代表性的中美俄三國供氧防護準備領域的數量、專業分布和標準特點進行分析，如表1所示。

5 中國航空供氧防護裝備產業標準化建設存在的問題

標準是航空供氧防護裝備設計、制造、維護和使用的唯一且最大的單一技術來源，尋找國內外標準化建設的差距與不足，對我國航空供氧防護裝備產業升級具有重要意義。通過本文分析，可以發現我國的標準化建設存在以下三個方面問題：

一是缺乏統一的標準化建設領導和管理機構。空軍、航空工業部門、民航部門及制造商曾制定過多個標準，導致這一領域標準層次參差不齊，重復嚴重，使標準的使用效率嚴重降低。

二是落后于最新技術發展水平及國外同行。由于我國一半以上的標準均參考或等效于美軍標，隨著技術發展，在美國對應的標準已經更新和廢止的情況下，多項國內標準仍未修訂。

三是我國航空供氧防護裝備產業的標準制定曾長期存在為了制定而制定的情況。在當時的歷史條件下，由于國內缺乏相關技術條件，所以導致某些標準直接翻譯并參考國外標準，產生雖然制定了標準，但因為技術條件限制卻難以實施的尷尬局面。

表1 中美俄航空供氧防護裝備標準對比

6 意見和建議

通過分析中美俄航空供氧防護裝備領域相關技術標準，可以發現，我國在該領域的標準化建設較為落后，而且更新緩慢。這些問題嚴重制約了我國航空供氧防護裝備的產業升級。針對這些問題，提出以下三個方面的建議，供標準編制機構進行參考：

一是針對我國航空供氧防護裝備標準層次參差不齊、重復嚴重的現狀，整個航空供氧防護裝備制造商應該成立一個統一的產業戰略管理機構。其主要作用是協調軍隊、民航、軍工企事業單位，從全局的角度綜合修訂標準及調整標準編制基礎機構，負責確立行業標準的優先順序和側重點，制定適用于全行業的解決方案。

二是結合國情及各制造商的技術條件，緊跟我國航空供氧防護裝備產品型號的最新技術進展，積極開展標準修訂工作。在標準編制工作過程中，應符合國內技術條件，杜絕盲目引進國外技術標準，努力編制出真正符合我國國情及技術條件的標準。

三是在國企改革的大趨勢下，我國航空供氧防護裝備產業越來越市場化、國際化。為了提高我國供氧防護裝備產業的競爭力，應按照商業化思維審視標準的編制工作，將往常的關注焦點從頒布標準所花費的成本轉移到標準化對整個航空供氧防護裝備產業升級應發揮的最大效益上來。

四是在制定標準的過程中，應盡可能地吸引更多的利益相關方，包括主機廠所、軍貿部門、民機制造商和空軍等多方參與，這樣可以使得標準更易于被廣泛理解，也可以更易于被相關利益方所接受。

7 結束語

航空供氧防護裝備直接關系到飛行員戰時及訓練中的生命安全，也關系到飛機戰斗力的提升，是飛機作戰的必備裝備。本文基于我國供氧防護裝備的最新科技發展，分析了中美俄三國在該領域的標準化體系建設情況，指出了我國標準化建設中的不足，并針對標準化建設提出相關建議。在我國航空供氧防護裝備產業升級的趨勢下，我國航空供氧防護裝備產業應設置一個能夠引領全行業的戰略管理機構，督促全行業重視標準建設工作，積極維護這一行業中最重要的技術載體。這對加快我國供氧防護裝備產業升級，提高國際競爭力，縮小與美俄等國的差距都具有重要意義。